Стволовые клетки дают надежду в лечении тяжелого комбинированного иммунодефицита
Учёные из института Солка (Salk Institute for Biological Studies, США) разработали методику лечения тяжелого комбинированного иммунодефицита с помощью стволовых клеток. Результаты работы опубликованы 12 марта 2015 г. в журнале Cell Stem Cell.
Для детей с тяжёлым комбинированным иммунодефицитом (ТКИД, англ. SCID — severe combined immunodeficiency), так же называемым «синдромом мальчика в пузыре», даже обычная простуда может стать смертельной. Таким детям часто приходится жить в изолированных стерильных средах, чтобы избежать инфекции. Но даже в таких условиях большинство пациентов живут не более одного-двух лет.
В некоторых случаях при ранней трансплантации костного мозга до контаминации дети с ТКИД могут успешно вырасти, пойти в школу и вести практически нормальный образ жизни.
Однако предыдущие попытки лечения ТКИД с помощью трансплантации костного мозга или генной терапии демонстрировали противоречивые результаты. В 1990-х годах начались клинические испытания, которые считались тогда весьма эффективными. С помощью вирусов в стволовые клетки костного мозга доставлялись необходимые гены. И хотя в первое время такая генная терапия была успешна, у некоторых пациентов искусственное добавление генов вызвало лейкемию.
Заболевание ТКИД обусловлено мутацией стволовых клеток костного мозга, в результате чего резко нарушена выработка и/или функционирование как В-лимфоцитов, так и Т-лимфоцитов, отвечающих за иммунитет.
Исследователи из института Солка нашли способ генетически «редактировать» в лабораторных условиях стволовые клетки, полученные из клеток «детей в пузыре», а затем возвращать их хозяину, создавая иммунную систему.
Для нового метода лечения ТКИД, состоящего из трёх этапов, команда из института Солка использовала образцы костного мозга умершего больного из Австралии.
На первом этапе учёные перепрограммировали клетки в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), сходные по свойствам с эмбриональными стволовыми клетками (ЭСК). ЭСК способны превращаться практически в любой тип клеток организма и обладают значительным потенциалом для регенеративной медицины.
На втором этапе была использована новая методика редактирования генетических недостатков, являющихся причиной тяжелого комбинированного иммунодефицита. Для исправления мутации исследователи использовали технологию TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease). С помощью набора ферментов, работающих на подобие молекулярных ножниц, учёные вырезали «бракованные» пары оснований ДНК, заменяя их другими.
«В отличие от традиционных методов генной терапии, мы не добавляли совершенно новый ген в ДНК пациента, что может вызвать нежелательные побочные эффекты. Мы используем метод TALEN, изменяя лишь один нуклеотид в одном гене, чтобы исправить мутацию», — говорит один из ведущих соавторов исследования доктор Тушар Менон (Tushar Menon).
На третьем этапе иПСК стимулировали к дифференциации в жизненно важные клетки иммунной системы. Это нелёгкий процесс, который возможно сделать поэтапно для неограниченного количества трансплантаций клеток пациенту.
Для достижения необходимого результата исследователи в сотрудничестве с учеными из Калифорнийского университета (University of California) в Лос-Анджелесе создали среду на основе специально подобранных питательных веществ и факторов роста. Спустя некоторое время «подкорректированные» иПСК превратились в зрелые NK-клетки.
В данный момент команда работает над воспроизведением других жизненно важных иммунных компонентов – Т-клеток. Учёным удалось заставить иПСК превратиться в предшественники Т-клеток, но дальнейшего развития в зрелую форму пока получить не удалось.
«Наша работа демонстрирует новый метод лечения этой разрушительной болезни – более эффективный и менее инвазивный. Метод также обладает потенциалом для создания терапии других смертельных и редких заболеваний крови», — говорит руководитель исследования профессор Индер Верма (Inder Verma).
Дэвид Веттер (DavidVetter, 1971-1984гг.) – самый известный «мальчик в пузыре»
